O que é um Telescópio?
Um telescópio (em grego: τῆλε, muito longe e σκοπεῖν, observar) ou telescópio astronômico é um instrumento que amplia a capacidade do olho humano de observar e medir objetos distantes.
Como o nome sugere, permite expandir o foco duplo da luz coletada em imagens ópticas reais e sua capacidade de ampliá-la geometricamente coletando luz de objetos distantes (celestes ou não celestes).
Um conjunto de telescópios newtonianos no Observatório Perkins em Delaware, Ohio.
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Além dos telescópios ópticos tradicionais, que consistem principalmente em objetivas e oculares, existe uma gama de dispositivos que captam a radiação eletromagnética fora da faixa visível, ou seja, ao longo de diferentes regiões do espectro eletromagnético. Telescópios de radiação infravermelha e de raios X tornaram-se comuns no final do século 20 com o desenvolvimento de sensores digitais que podiam ser resfriados a temperaturas extremamente baixas. Para captura astronômica de micro-ondas e radiofrequência, existem os chamados radiotelescópios.
Os telescópios modernos podem operar individualmente ou em conjunto para combinar ou combinar imagens adquiridas, aumentando assim a resolução.
Em instrumentos ópticos especializados, além de ampliar uma imagem, a radiação eletromagnética é capturada e separada em diferentes comprimentos de onda, um processo chamado espectroscopia ou espectroscopia. Isso nos permite entender a composição e a história da estrela que está sendo estudada.
As técnicas atuais de fabricação de telescópios usam materiais mais leves e duráveis, que aumentam sua qualidade, resolução e confiabilidade. Um exemplo claro são as observações e coleta de imagens pelo Telescópio Espacial Hubble, que nos mostrou um universo mais distante e mais bonito do que o esperado.
A ótica geométrica do instrumento pode capturar (e focar) a radiação eletromagnética, aumentando o tamanho angular aparente dos objetos, bem como seu brilho aparente.
Telescópios usados fora do escopo da astronomia são chamados de teodolitos, monóculos, binóculos ou objetivas.
O termo “telescópio” geralmente se refere a um telescópio óptico, embora existam instrumentos para quase todas as radiações eletromagnéticas do espectro eletromagnético.
O rádio telescópico
Um radiotelescópio é um sistema receptor no qual existe um receptor de ondas eletromagnéticas do espectro de rádio ou um receptor de rádio, que pode ser um guia de ondas, linha de transmissão, antena de rádio direcional ou direcional, dependendo das frequências observadas.
As antenas podem ter refletores parabólicos ou grandes planos, em caracóis, em sistemas Yagi-Uda ou suas variantes. Os sistemas de recepção em espiral também são amplamente utilizados, entre outros tipos.
A instalação de antenas de radiotelescópio pode ser simples com o uso de antenas ou baterias, quando se utiliza muitas antenas para aumentar o ganho, a área de visualização ou para realizar a triangulação de sinais recebidos para determinar distâncias a objetos estelares. .
No caso de uma antena parabólica, às vezes ela é construída como uma estrutura de fio com espaçamento menor do que os comprimentos de onda irradiados pelo sujeito.
Radiotelescópios às vezes são operados em pares ou pares para sintetizar uma cobertura “virtual” que é do mesmo tamanho que a distância entre os telescópios (veja Síntese de Cobertura), além de usar a triangulação para determinar a distância até o objeto observado. O recorde atual está próximo da largura da Terra. A tecnologia também é usada atualmente em instrumentos ópticos.
Os telescópios de raios X e raios gama têm problemas porque esses raios passam através de metais e vidro. Superfícies coletoras na forma de anéis concêntricos feitos de metais pesados são usadas para focalizar a radiação do espaço profundo. As superfícies desses espelhos estão na forma de um hiperbolóide de revolução.
Sua história
Diz-se que o fabricante de lentes holandês Hans Lipperch construiu o primeiro instrumento para ver objetos à distância: o telescópio em 1608. O conceito que ele desenvolveu foi usar esses tubos com lentes para fins militares, não para observação do céu.
A notícia da criação de um tubo com lente por Lippershey se espalhou rapidamente e chegou ao astrônomo italiano Galileo Galilei, que em 1609 mostrou várias versões de seu próprio aparelho, feito por experimentação e polimento de vidro. Galileu logo apontou o telescópio para o céu noturno e é considerado a primeira pessoa a usar um telescópio para pesquisas astronômicas. O telescópio de Galileu também é chamado de telescópio.
Galileu usou seus instrumentos ópticos para descobrir diversos fenômenos celestes, incluindo manchas solares, crateras e relevos lunares, as fases de Vênus, os principais satélites de Júpiter e a essência da Via Láctea como concentração de inúmeras estrelas, iniciando assim uma nova fase na astronomia Na observação, o telescópio tornou-se o principal instrumento, de modo que os melhores instrumentos astronômicos da antiguidade (astrolábio, quadrante, sextante, esfera armilar etc.) foram esquecidos. A descoberta de Galileu forneceu evidências muito fortes para os proponentes da teoria heliocêntrica copernicana.
Pouco depois de Galileu, Johannes Kepler descreveu a óptica das lentes (ver “Astronomiae Pars Optica” e “Dioptrice”), incluindo um romance
Um tipo de telescópio astronômico com duas lentes convexas (muitas vezes chamado de princípio dos telescópios Kepler).
Tipos de telescópios
Existem vários tipos de telescópios: azimutal, óptico, de raios X, de raios gama e de radiação infravermelha. Um tipo simples de telescópio é a montagem de altitude, também conhecida como montagem de azimute. É o mesmo utilizado na regulação do trânsito. O garfo opera no plano horizontal (azimute) e as marcações no garfo permitem que o telescópio varie em altura (plano vertical).
O maior problema com telescópios azimutais em astronomia é que ambos os eixos devem ser constantemente ajustados para compensar a rotação da Terra. Enquanto o processo é controlado por computador, a imagem gira a uma taxa variável, dependendo do ângulo da estrela em relação ao pólo celeste. Este último efeito torna os telescópios de altitude-azimute inadequados para fotografia de longa exposição com telescópios pequenos porque causa algumas aberrações nas imagens capturadas.
A solução preferida para telescópios astronômicos é ajustar essa montagem (ângulo de elevação) de modo que o eixo azimute fique paralelo ao eixo de rotação da Terra; isso é conhecido como montagem equatorial.
Novos telescópios grandes usam montagens de teodolito controlados por computador e, para exposições longas, têm primos de rotação de velocidade variável na objetiva.
Existem também componentes mais simples que os teodolitos, frequentemente usados em instrumentos profissionais. Alguns são meridianos (somente altitude) e espelhos planos móveis de largura constante para observações solares.
O telescópio de pesquisa
A maioria dos grandes telescópios opera tanto como telescópios Cassegrain (maior distância focal, campo de visão mais nítido em maior ampliação) quanto como telescópios newtonianos (campo de visão mais brilhante). Eles têm um primário blindado, um foco newtoniano e um tripé para montar um secundário removível.
O MMT inaugurou uma nova era na construção de telescópios, uma abertura sintética de seis partes que se combinava em um espelho de 4,5 metros de diâmetro. Um seguidor deste tipo é o telescópio Keck com uma abertura sintética de 10 metros.
Os telescópios da geração atual em construção têm um espelho primário (para telescópios terrestres) entre 6 e 8 metros de diâmetro. Nesta geração, os espelhos são tipicamente muito finos e moldados de forma ideal por um conjunto de atuadores (consulte Active Optics). Essa tecnologia levou ao redesenho de futuros telescópios com diâmetros de 30, 50 e até 100 metros.
Originalmente, os detectores usados nos telescópios eram o olho humano. Mais tarde, os negativos fotográficos sintéticos foram substituídos e os espectrômetros foram introduzidos, o que possibilitou a captura de informações espectrais. Após o master fotográfico, sucessivas gerações de detectores eletrônicos, como CCDs, foram aprimorados com maior sensibilidade e resolução.
Os telescópios de pesquisa atuais possuem diversos instrumentos: câmeras, que possuem respostas diferentes; espectrômetros, que podem ser usados em diferentes regiões do espectro; polarímetros, que detectam luz, etc.
Nos últimos anos, foram desenvolvidas técnicas para superar os efeitos da atmosfera terrestre em telescópios terrestres, com resultados promissores. Consulte Espelhos Inclinados e Óptica Adaptativa.
O fenômeno da difração óptica limita a resolução e a qualidade da imagem que um telescópio pode alcançar, a região efetiva do disco Airy, que limita o quão perto dois desses discos podem ser montados. Esse limite absoluto é chamado de limite de resolução do pardal e depende do comprimento de onda da luz observada (já que a luz vermelha atinge o limite mais rápido que a luz azul) e do diâmetro do espelho do telescópio. Por todas essas razões, um telescópio com um determinado diâmetro só pode resolver até um certo limite em um determinado comprimento de onda, portanto, para obter uma resolução mais alta no mesmo comprimento de onda, são necessários espelhos maiores.
